Unterschied zwischen Drehmoment und mechanischer Arbeit?

3 Antworten

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Das hast du richtig gelesen.

Mechanische Arbeit ist der Anteil an Kraft, die entlang einer Fläche wirkt! Man sagt immer so einfach "Arbeit ist Kraft mal Weg", aber sobald du diese einfache Formel als Vektorschreibweise aufnotierst wird deutlich, dass nur der Anteil der Kraft, der entlang der Strecke geht als Arbeit gewertet wird.

Drehmoment ist nicht Kraft entlang einer Strecke, sondern Kraft, die eine gewisse Strecke entfernt vom Drehpunkt im 90°-Winkel wirkt.

aber zum Beispiel in dieser Grafik hier http://web.physik.rwth-aachen.de/~fluegge/Vorlesung/PhysIpub/Exscript/4Kapitel/Image286.gif sind Kraft und Weg doch nicht parallel?

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@chaostheorie314

Das will die Graphik ja auch nicht verdeutlichen. Sie zeigt im Prinzip nur das, was ich selbst schon gesagt habe:

Sieh dir die Kräfte F1 und F2 an. Die Kräfte sind unterschiedlich stark (der Vektorpfeil von F1 ist länger als von F2 --> | F1 | > | F2 |). Die verrichtete Arbeit beider Kräfte sind aber gleich groß, da ausschließlich die Kraft in der Bewegungsstrecke s gerechnet wird (Fs).

In dem Beispiel deines Bildes wird ja anscheinend ein Klotz von A nach B gezogen. Es ist also egal, ob du mit mehr Kraft steiler nach oben ziehst oder gerade nach rechts: Die verrichtete Arbeit ist immer gleich groß!

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Natürlich sind Kraft und Ortsvektor nicht immer parallel, deshalb schreibt man in der Physik das Drehmoment auch als F = M x R mit "x" = Kreuzprodukt der Vektoren. In Beträgen heißt das MRcos(Alpha).

Wenn die Kraft schräg wirkt, ermittelst du die parallele Komponente. Arbeit ist immer definiert als Kraftkomponente in Wegrichtung (parallel reicht nicht) mal Weg.

Übrigens: Fs und sF ist ja wohl dasselbe, oder? Gilt aber nur bei der Arbeit. Beim Drehmoment ist die Reihenfolge wichtig, sonst ändert der Drehmomentvektor seine Richtung.

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